Diel vertical migration and spatial overlap between fish larvae and zooplankton in two tropical lakes, Brazil / Migração vertical diária e sobreposição espacial entre larvas de peixes e zooplâncton em dois lagos tropicais, Brasil

The effect of fish larvae on the diel vertical migration of the zooplankton community was investigated in two tropical lakes, Finado Raimundo and Pintado lakes, Mato Grosso do Sul State, Brazil. Nocturnal and diurnal samplings were conducted in the limnetic region of each lake for 10 consecutive months from April 2008 to January 2009. The zooplankton community presented a wide range of responses to the predation pressure exerted by fish larvae in both environments, while fish larvae showed a typical pattern of normal diel vertical migration. Our results also demonstrated that the diel vertical migration is an important behaviour to avoid predation, since it reduces the spatial overlap between prey and potential predator, thus supporting the hypothesis that vertical migration is a defence mechanism against predation.

O efeito de larvas de peixes sobre a distribuição vertical dia-noite da comunidade zooplanctônica foi investigada em duas lagoas tropicais, lagoa Finado Raimundo e Pintado, Mato Grosso do Sul, Brasil. Foram realizadas amostragens noturnas e diurnas na região limnética de cada lagoa durante um período de 10 meses consecutivos, entre abril de 2008 a janeiro de 2009. A comunidade zooplanctônica apresentou uma variada gama de respostas à pressão de predação exercida pelas larvas de peixes nos dois ambientes, enquanto que as larvas de peixes exibiram um padrão típico de migração vertical diária normal. Os resultados mostraram ainda, que a migração vertical diária é um comportamento importante para evitar a predação, uma vez que diminuiu a sobreposição espacial entre presa e seu predador em potencial, dando suporte a hipótese de que a migração vertical é um mecanismo de defesa contra a predação.

Structure of the testate amoebae community in different habitats in a neotropical floodplain / Estrutura da comunidade de amebas testáceas em diferentes hábitats em uma planície de inundação neotropical

This study evaluated the differences in composition, abundance and morphology of testate amoebae among different habitats of the same aquatic environment (plankton, aquatic macrophyte and sediment) in the Upper Paraná River floodplain. Triplicate samplings were undertaken monthly at each habitat from April 2007 to March 2008. The structure of the community of testate amoebae was different among the habitats. The species typical for each habitat, according to Indval, were classified by their shell morphology. Arcella species together with Difflugia gramen and Difflugia pseudogramem were more abundant for plankton. Trinema and Phryganella stood out by their abundance and frequency in aquatic macrophytes. Centropyxis was an indicator of sediment. The results indicated a higher frequency of hemispherical and spherical shells in plankton and spherical and elongated shells in aquatic macrophytes. In the sediment, there was a high frequency of elongated species. Our results support the hypothesis that the community of testate amoebae has different structures among the habitats, refuting the idea that the organization of this community in plankton is guided by random events like the resuspension of organisms from the sediment and their displacement from marginal vegetation.

Este estudo avaliou as diferenças na composição, abundância e morfologia das amebas testáceas entre diferentes hábitats de um mesmo ambiente aquático (plâncton, macrófitas aquáticas e sedimento) da planície de inundação do alto rio Paraná. As amostras foram coletadas mensalmente no período de abril de 2007 a março de 2008. A estrutura da comunidade de amebas testáceas foi diferente entre os hábitats. As espécies típicas para cada hábitat, de acordo com o Indval, foram classificadas pela morfologia da teca. Espécies de Arcella, Difflugia gramen e Difflugia pseudogramem foram mais abundantes para o plâncton. Trinema e Phryganella destacaram-se pela alta abundância e frequência nas macrófitas aquáticas. Centropyxis foi considerado indicador do sedimento. Os resultados indicaram uma alta frequência de tecas esféricas e hemisféricas no plâncton e de tecas alongadas nas macrófitas aquáticas. No sedimento foi registrada uma maior frequência de espécies alongadas. Nossos resultados suportam a hipótese que a comunidade de amebas testáceas possui estrutura diferente entre os hábitats, refutando a ideia que a comunidade presente no plâncton é guiada por processos estocásticos como a ressuspensão dos organismos do sedimento e simples carreamento da vegetação marginal.

Spatial and temporal patterns of ciliate species composition (Protozoa: Ciliophora) in the plankton of the Upper Paraná River floodplain

Spatial and temporal patterns of plankton ciliates species composition in the Paraná River floodplain were investigated. Samplings were carried out in twelve environments in two distinct hydrological periods (limnophase and potamophase). A total of 61 species of ciliates were recorded, and among them 21 are classified as pelagic while 40 are considered preferentially as littoral species. The registered species belong to eleven orders, and among them, Prostomatida was the most specious followed by Hymenostomatida and Peritrichida. The ciliate species composition was significantly distinct between periods, but not among environments. In this way, typically pelagic species characterized the ciliate community during the limnophase period, while the littoral species were predominant during the potamophase period. Our results strongly support the idea of the flood pulse as the main factor driving the composition pattern of the planktonic ciliates community in the Paraná River floodplain.

No presente estudo foram investigados os padrões espaciais e temporais da composição de espécies de ciliados planctônicos na planície de inundação do Alto Rio Paraná. As amostras foram obtidas em 12 ambientes, em dois períodos hidrológicos distintos (limnofase e potamofase). Foram registradas 61 espécies de ciliados entre as quais 21 foram classificadas como pelágicas enquanto 40 foram consideradas preferencialmente litorâneas. As espécies registradas pertencem a 11 ordens, sendo Prostomatida foi a mais especiosa, seguida por Hymenostomatida e Peritrichida. A composição de espécies de ciliados foi significativamente distinta entre os períodos hidrológicos, enquanto que entre os ambientes, diferenças na composição não foram evidenciadas. Dessa forma, espécies tipicamente pelágicas caracterizaram a comunidade de ciliados na limnofase, enquanto que espécies litorâneas foram preponderantes para a composição de ciliados na potamofase. Os resultados suportam a idéia do pulso de inundação como principal fator controlador dos padrões de composição da comunidade de ciliados planctônicos na planície de inundação do Alto Rio Paraná.

Biodiversity of zooplankton communities in the Upper Paraná River floodplain: interannual variation from long-term studies

We investigated the effect of interannual variation of hydrosedimentological regime and connectivity on the zooplankton biodiversity in the Upper Paraná River floodplain. Zooplankton samplings were undertaken between 2000 and 2007, in different environments of the floodplain, including connected and isolated floodplain lakes, backwaters, rivers and channels. The zooplankton included 541 species. Rotifers showed the highest species richness and abundance. Among the zooplankton species, 71 represent new occurrence records for the floodplain. The species accumulation curve showed a continuous increase in gamma diversity, demonstrating the importance of long-term research for accurate knowledge of biodiversity in heterogeneous and dynamic ecosystems, such as the floodplains. Interannual beta diversity among studied years indicated a lesser alteration in community composition in 2001, when a long limnophase period was observed. In most of the environments, the highest species richness values were related to the greatest flooding amplitudes. Flooding amplitude, which is associated with connectivity, favors faunal exchange amongst the environments and between the pelagic and littoral zones. This explains the occurrence of both planktonic and non-planktonic species within the community. On the other hand, mean zooplankton abundance values were higher when a long isolation period occurred. Differences between the potamophase and limnophase amplitude associated with connectivity among the environments were the most important factors for the structure and dynamics of the zooplankton community in the Upper Paraná River floodplain.

O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da variação plurianual do regime hidrosedimentológico e da conectividade sobre a biodiversidade zooplanctônica da planície de inundação do Alto Rio Paraná. As amostragens do zooplâncton foram realizadas entre os anos de 2000 a 2007, em distintos ambientes dessa planície de inundação, incluindo lagoas abertas, lagoas fechadas, ressacos, rios e canais. A comunidade zooplanctônica foi constituída por 541 espécies, sendo os rotíferos o grupo mais especioso e abundante. Dentre essas espécies, 71 representam novas ocorrências para a planície de inundação. A curva de acumulação de espécies mostrou um incremento continuo da diversidade gama evidenciando a importância de estudos de longa duração para o conhecimento da real biodiversidade em ecossistemas heterogêneos e dinâmicos, como são as planícies de inundação. Os resultados da diversidade beta entre os anos estudados mostraram uma menor alteração da composição da comunidade em 2001, quando foi observado um longo período de limnofase. A maior riqueza média de espécies foi associada à grande amplitude de alagamento na maioria dos ambientes. A duração da inundação, associada à conectividade, favorece o intercâmbio de fauna entre os ambientes, bem como entre as regiões pelágica e litorânea, propiciando a ocorrência de espécies planctônicas e não planctônicas na comunidade. Por outro lado, a abundância da comunidade zooplanctônica foi maior quando ocorreu um extenso período de isolamento. Diferenças entre a amplitude de potamofase e a limnofase associada à conectividade entre os ambientes foram fatores preponderantes para estruturação e dinâmica da comunidade zooplanctônica na planície de Inundação do Alto Rio Paraná.

Exotic species of zooplankton in the Upper Paraná River floodplain, Daphnia lumholtzi Sars, 1885 (Crustacea: Branchiopoda)

The integrity of aquatic ecosystems is being challenged worldwide by invading species, which has been one of the frequent causes of biodiversity loss. The invader may cause extinctions of vulnerable native species through predation, grazing, competition and habitat alteration. Daphnia lumholtzi G. O. Sars, 1885, a native cladoceran from Australia, Southwestern Asia and North Africa, has recently been found in the Neotropical region. The D. lumholtzi records from the Upper Paraná River floodplain were restricted to the Pombas floodplain lake (22º 47' 55.92" S and 53º 21' 32.58" W) and Pau Véio Backwater (22º 44' 50.76" S and 53º 15' 11.16" W), in 2003 and 2008, respectively. This species can be distinguished from the other Daphnia species registered in Brazil by the conspicuous pointed fornix, the sizes of the tail spine and helmet, and a carapace ventral margin with strong spines. The high temperatures in the tropical region, as well as the increase in water transparency and the decrease in nutrient concentration observed in the environments of the Upper Paraná River floodplain due to the upstream retention by dams, may favor the development of D. lumholtzi populations. The development of populations of D. lumholtzi in natural environments of the Upper Paraná River floodplain may suggest that this species is establishing in the Neotropical region.

A integridade dos ecossistemas aquáticos está sendo desafiada no mundo inteiro por espécies invasoras, as quais tem sido uma das causas freqüentes de perda de biodiversidade. Um invasor pode causar extinções de espécies nativas vulneráveis através de predação, herbivoría, competição e alteração de habitat. Daphnia lumholtzi G. O. Sars, 1885, cladócero nativo da Austrália, sudeste da Ásia e norte da África, recentemente tem sido registrado na região neotropoical. Os registros de D. lumholtzi na planície de inundação do Alto Rio Paraná foram restritos a lagoa das Pombas (22º 47' 55.92" S e 53º 21' 32.58" O) e Ressaco do Pau Véio (22º 44' 50.76" S e 53º 15' 11.16" O), em 2003 e 2008, respectivamente. Esta espécie pode ser diferenciada das demais espécies de Daphnia encontradas no Brasil pelos conspícuos fórnices pontiagudos, tamanho dos espinhos caudal e elmo, e margem ventral com espinhos fortes. As elevadas temperaturas na região tropical, o aumento da transparência da água e a redução das concentrações de nutrientes nos ambientes da planície de inundação do alto rio Paraná, devido aos represamentos a montante, podem estar favorecendo o desenvolvimento de populações de D. lumholtzi. O desenvolvimento de populações de D. lumholtzi em ambientes naturais da planície de inundação do alto rio Paraná pode representar o estabelecimento desta espécie na região neotropical.

Biodiversity of non-marine ostracods (Crustacea, Ostracoda) in the alluvial valley of the upper Paraná River, Brazil

In the present study, we test the relevance of a number of environmental factors on alpha and beta ostracod diversities, at species and family level. Ostracods were sampled from several substrates, including sediment and root systems of various floating aquatic macrophytes, from 48 environments (both lentic and lotic habitats, ranging from the river itself, over connecting channels linking with open lakes, and, finally closed lakes), belonging to four different systems (Paraná, Ivinheima, Baía and Taquaruçu), in the alluvial valley of the Upper Paraná River. The faunistic survey recorded the presence of 54 species of Ostracoda, belonging to the families Cyprididae, Candonidae, Limnocytheridae and Darwinulidae. Various diversity estimators indicated that these recorded levels of specific diversity should be close to true values. Higher values of ostracods species richness (alpha diversity) were observed in the Baía and Ivinheima systems, while lotic habitats were richer than lentic ones. In addition, open lakes appeared to be more affected by the variable 'system' than closed ones, which can to some extend be explained by the putative effects of flood pulse on benthic communities. The two investigated factors have different effects on the four ostracod families. The present study also indicated that there is a large homogeneity within and between systems, as exemplified by the low beta-diversity levels.

No presente estudo foi testada a relevância de fatores ambientais sobre a diversidade alfa e beta de ostrácodes, bem como, sobre a diversidade de um nível taxonômico mais elevado (família). Os ostrácodes foram coletados em vários substratos, incluindo o sedimento e macrófitas aquáticas flutuantes, de 48 ambientes (habitats lênticos e lóticos, variando desde o próprio rio, conectado a canais, que estão ligados à lagoas abertas e, finalmente, lagoas fechadas), pertencentes a diferentes sistemas (Paraná, Ivinheima, Baía e Taquaruçu), no vale aluvial do Alto Rio Paraná. O levantamento faunístico registrou a ocorrência de 54 espécies de Ostracoda, pertencentes às famílias Cyprididae, Candonidae, Limnocytheridae e Darwinulidae. Vários estimadores de diversidade indicaram que estes níveis de diversidade foram próximos aos valores esperados. Maiores valores de riqueza de espécies de ostrácodes (diversidade alfa) foram observados nos sistemas Baía e Ivinheima, ao passo que os ambientes lóticos foram mais ricos que os lênticos. Além disso, lagoas abertas parecem ser mais afetados pela variável sistema do que as lagoas fechadas, as quais podem ser de alguma maneira explicado por um possível efeito do pulso de inundação sobre as comunidades bênticas. Os dois fatores investigados apresentaram efeitos distintos sobre as quatro famílias de ostrácodes. O presente estudo também indicou que existe uma grande homogeneidade dentro e entre os sistemas como evidenciada pelos baixos níveis de diversidade beta.